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關鍵詞：導航;gps;氣象;探空儀;測風
中圖分類號：P412.23 文獻標識碼：A
文章編號：1004373X(2008)0317903
Study on the Technology of GPS Sonde
LIU Xiaoqin1,CAI Delin2,XU Changlei1
(1.Department of Electronic Science and Technology,Anhui University,Hefei,230039,China;
2.The 38th Research Institute,China Electronics and Technology Group Corporation,Hefei,230031,China)
Abstract：It is an important trend of international meterological sounding that using GPS technologycarry out meterological sounding.In China,the upper―air sounding system is relatively backward.It is imperative to develop the technology of GPS in our sounding system and make the sounding development of our country and the international simultaneously.Through the research of GPS meteorological sounding way,the working principle and the process flow of GPS sonde are expounded.System structure diagram of GPS sonde is presented.The research shows that using GPS technology to achieve meteorological sounding can improve the accuracy of meterological sounding.
Keywords：navigation;GPS;meteorology;sonde;anemography
1 引 言
近年來，衛星導航定位系統，特別是美國的全球定位系統（Global Position System,GPS）[1,2]發展極為迅速。GPS能夠為地球表面和近地空間的廣大用戶提供全天候、實時、高精度的位置、速度和時間等導航服務信息。GPS是一種新興的全球定位技術，他具有定位精度高、使用方便的特點。
GPS高空探測系統是新一代探空系統，他采用數字化測量電路測量大氣溫、壓、濕,并運用GPS測量大氣風向、風速。采用GPS技術實現氣象探空，能夠大大提高氣象探空的準確性,降低地面接收系統的成本,提高氣象探空系統的自動化程度。國際上一些先進國家已將該GPS技術應用到氣象探空和高空測風當中,國內一些研究單位也相繼開展了相關技術的研究。
探空儀主要為電子探空儀，國際先進的電子探空儀主要有芬蘭Vaisala公司RS92探空儀。我國是惟一還在使用機械電碼式探空儀的國家，應盡快發展我國GPS探空技術。
2 GPS氣象探空的實現
GPS氣象探空[3]主要有空中射頻轉發和空中數字轉發兩種方式：如圖1和2所示。
圖1 射頻轉發方案框圖
由圖1可見，射頻轉發方案是將球載設備接收到的GPS射頻信號直接下變頻到氣象探空專用頻率，放大后與溫濕壓傳感器輸出的數字信號合成后轉發到地面接收機，也就是說球載部分只有射頻接收部分沒有定位解算部分的電路。地面接收機將接收到的射頻信號分離成溫濕壓信號和GPS射頻信號，在地面接收機內實現GPS的定位解算。主要技術難題是GPS射頻信號與溫濕壓數字信號電平相差懸殊所帶來的電磁兼容問題，以及抗干擾和地面解算的頻率基準問題。而且射頻轉發方案的通信鏈路設計復雜，體積大，因此一般采用數據轉發方案。
圖2 數字轉發方案框圖
圖2中數字轉發是將GPSOEM板的定位數據直接與溫濕壓數據合成編碼后轉發。數字轉發的優點是減少探空儀設備的復雜程度，把大量處理過程轉移到地面，降低探空儀的成本。采用數字轉發方式，發射功率利用率較高，避免發生自激,工作頻點可調，可避開環境的干擾。
3 GPS探空儀的系統組成
GPS探空儀的系統結構如圖3所示,他由兩部分組成：球上設備和地面設備。
圖3 GPS探空儀系統結構框圖
球上設備由PTU數據處理單元、GPS單元、通信單元三部分構成。
PTU數據處理單元 由單片機和測量電路構成，完成數據采集、處理、傳輸。既可以測量電阻感應元件，又可以測量電容感應元件。
GPS單元 用于接收GPS衛星信息，提供氣球的位置信息（經緯度、高度）和時間信息。
通信單元 接收PTU數據和GPS數據，進行編碼、合成，將數字信息進行FSK調制，轉變成射頻信號，發送給地面接收系統。
地面設備由通信單元、基站GPS處理機、終端數據處理和指示單元等三部分構成。
通信單元 接收探空儀發射的射頻信號，解調出數字信息，進行解碼，輸出為GPS通道數據以及PTU測量數據（溫濕壓）；
基站GPS處理機 對接收的球上GPS通道數據進行處理,接收基站GPS位置數據;
終端數據處理單元 由計算機、打印機、調制解調器組成。計算機收集探空儀發來的數據和基站位置數據，對信息進行預處理，顯示溫、壓、濕數據，對測風信息進行處理，解算出風向、風速數據。調制解調器用于通過電話線路與氣象計算機網絡通信，傳送探空數據。
4 工作原理
4.1 溫、濕、壓測量
PTU設備測量原理如圖4所示，通過溫濕度、氣壓傳感器探頭探測的電阻、電容變化量轉化為電壓或頻率變化量，這些變化量均為模擬量，經過運算放大器進行小信號放大，A/D變換為數字量，同時查表進行修正、數字編碼，由外時鐘采集同步輸出傳感器數據。
探空儀采集的空中的氣壓、溫度和相對濕度數據（簡稱PTU數據）經探空儀的轉發器電路轉發到地面基站，經硬件解調設備和軟件處理后得到所需的探測氣象要素數據。由于遙測噪聲、調制電路、下行鏈路、解調電路、輻射及外界不確定氣候條件等因素影響，導致PTU原始數據出現物理上的不一致數據點和丟失的數據點。這就要求我們必須利用物理方程、數學算法及氣象學理論模型對原始數據做編輯處理。
圖4 PTU設備測量原理框圖
關鍵詞：GPS；RTK；測量；測繪技術
一、GPS測量原理
（一）GPS概念
全球定位系統(Global Positioning System，簡稱GPS)，又稱全球衛星定位系統，是一個中距離圓形軌道衛星導航系統。它可以為地球表面絕大部分地區(98%)提供準確的定位、測速和高精度的時間標準。系統由美國國防部研制和維護，可滿足位于全球任何地方或近地空間的軍事用戶連續精確的確定三維位置、三維運動和計時的需要。
（二）GPS系統的特點及構成
GPS系統擁有如下多種特點：全天候，不受任何天氣的影響;全球覆蓋(高達98%)；三維定速定時高精度;快速、省時、高效率;應用廣泛、多功能；可移動定位；不同于雙星定位系統，使用過程中接收機不需要發出任何信號增加了隱蔽性，提高了其軍事應用效能。GPS系統主要由空間星座部分、地面監控部分和用戶設備部分組成。
（三）觀測量的誤差來源
在GPS定位中，觀測量的誤差來源主要有：第一，與衛星有關的誤差；第二，與接收設備有關的誤差；第三，與信號傳播有關的誤差；第四，其它誤差來源。
（四）絕對定位原理
以GPS衛星和用戶接收機天線之間的距離觀測量為基礎，確定用戶接收機的點位可通過已知的衛星瞬時坐標進行，這就是利用GPS進行了絕對定位的基本原理。GPS絕對定位可以實現動態和靜態的絕對定位。
（五）相對定位原理
利用GPS進行相對定位，可分為靜態和動態相對定位兩種。相對定位可以消除由于各種不同的因素導致系統性誤差。
二、RTK簡介
一種新的常用的GPS測量方法――RTK（Real - time kinematic）實時動態差分法。RTK能夠實現在野外實時得到厘米級定位精度的測量。基于載波相位觀測值的實時動態定位技術就是RTK定位技術，在制定坐標系中，測站點三維定位結果能夠實時地被RTK定位技術提供。基準站將其觀測值和測站坐標信息在RTK作業模式下一起通過數據鏈傳送給流動站。采集GPS觀測數據都是由流動站產生的，并對在系統內組成差分觀測值進行實時處理，同時厘米級定位結果將被給出，一共只需一秒鐘的時間。無論是靜止狀態，還是運動狀態，流動站都可處于任何一種中；也就是說，可以直接進入動態條件開機，也可先在固定點上進行初始化后再進入動態作業，并周模糊度的搜索求解需在動態環境下完成。
三、GPS RTK測量儀器在各種測量中的應用
（一）地籍測量的應用
在地籍測量應用中，要想測定每一宗土地的全界址點和測繪地籍圖可采用RTK技術來實現，RTK技術使得有關界址點的位置能夠實時的測繪，最終達到厘米級的精度，地籍圖和房產圖在測得數據處理后可以被及時的得到。常規儀器可用在衛星信號不好的地方，進行細部測量采用解析法或者圖解法。界樁位置可以通過RTK技術實時地被測定，然后土地使用界范圍被確定，計算用地面積，從而較輕松的進行地籍測量工作。
（二）公路測量建設中的應用
在控制測量領域中GPS測量得到了廣泛的應用，它具有以下的優點：高精度和高效率。在公路工程中實時GPS測量可完成以下工作。
（1）繪制大比例尺地形圖
一般情況下，在大比例尺帶狀地形圖上進行高等級公路選線。傳統的測圖方法，首先要進行控制網的建立，其次，進行碎部測量，從而進行大比例尺寸地形圖的繪制。其工作量較大，花費時間較長，速度也比較慢。如果測量時采用GPS RTK動態測量，獲得每點坐標只需花費幾分鐘就行，碎部點的數據是由輸入的點特征編碼及屬性信息構成的，在室內可由繪圖軟件完成。從而使得測圖的難度大大降低了，節省了時間又節省了精力。
(2)工程控制測量
GPS建立控制網的最精密的方法是靜態測量。對于大型的建筑物靜態測量比較適合。實時GPS動態測量則被用于一般的公路工程的控制測量。這種方法可停止觀測，使得作業效率大大提高。而通視對于點與點之間是被做要求的，這使得測量更加快捷了。
(3)公路中線測設
在大比例尺帶狀地形圖上設計人員進行定線后，在地面需將公路中線標定出來。如果實時GPS測量被使用，那么只需在GPS接收機中輸入中線樁點的坐標，放樣的點位就會有系統定出。在這里，累積誤差是不會產生的，因為每個點的測量的完成都是相對獨立完成的，各點放樣精度一致。
(4)公路縱、橫斷面測量
確定公路中線后，通過繪圖軟件，利用中線樁點坐標，即路線斷面和各樁點的橫斷面就可以繪出了。測繪地形圖時采集的數據都是被用在測量中，所以到現場進行縱。橫斷面測量是沒有必要的，這使得外業工作大大的減少了。也可采用實時GPS測量進行現場斷面測量。
（三）地質工程測量的應用
測量鉆孔、探槽、剖面端點、地質點是地質工程測量中常見的工作。不停地搬站是常規測量很麻煩的一點，而且如果通視條件不好，則測站點就需要補測。而RTK測量儀器則不需要通視每個點，只需要有兩臺儀器，有一臺儀器在基準站，而另一臺儀器架在測點上，只需幾分鐘進行測量。用常規測量時，有時由于一個點就要浪費很多時間和精力。
參考文獻：
[1] 張云志,. 淺談GPS在公路測量中的應用[J].中國西部科技, 2009,(02) .
關鍵詞：RS、GIS、GPS；測繪技術；土地規劃；優勢
0 前言
土地規劃是指土地行政主管部門根據土地開發利用的自然和社會經濟條件、歷史基礎和現狀特點以及國民經濟發展的需要等，對一定地區范圍內的土地資源進行合理的組織利用和經營管理的一項綜合性措施。國內外早已將數理統計、運籌學、線性規劃和重力模型等運用于土地規劃和管理。但這些方法的分析對象僅是各個規劃要素的屬性數據，難以對設計對象實施空間分析，規劃成果不直觀、不完善[ 1]。隨著科學技術的發展與進步，特別是計算機和空間信息技術的廣泛應用，我國土地規劃與管理經過多年的發展，以遙感技術 （ Remote Sensing，以下簡稱 RS）、地理信息系統（ Geographical Information System，以下簡稱 GIS）、全球定位系統 （Global Positioning System，以下簡稱GPS）為代表的測繪技術已廣泛應用于土地規劃和管理領域[ 2，3]。
1 RS、GIS、GPS技術介紹
1.1 RS
RS（遙感技術）是一種遠距離、非接觸的目標探測技術和方法。它通過對目標的探測來獲取目標的信息，然后對所獲取的信息加工處理，從而實現目標的定位、定性和定量的描述。遙感技術包括遙感器（也稱傳感器）技術，信息傳輸技術，信息處理、提取和應用技術，目標信息特征的分析與測量技術等等。
1.2 GIS
GIS（地理信息系統）是由計算機硬、軟件和不同方法組成的系統，該系統設計用來支持空間數據的采集、管理、處理、分析、建模和顯示，以便解決復雜的規劃、決策和管理問題。地理信息系統處理和管理的對象是多種地理空間實體數據及其關系，包括空間定位數據、圖形數據、遙感圖像數據和屬性數據等，用于分析和處理在一定地理區域內分布的各種現象和過程，解決復雜的規劃、決策和管理問題。
1.3 GPS
GPS是美國海陸空聯合研制的全球性、全天候、具有實時三維導航與定位能力的衛星導航系統。系統由地面控制部分（主控站、地面天線、監測站和通訊輔助系統 ）、空間部分 （ 21顆實用衛星和 3顆備用衛星組成 ）、用戶裝置部分 （主要由 GPS接收機和衛星天線組成 ）等構成。其主要特點有：全天候、全覆蓋、高精度三維定速定時、快速省時高效、應用廣泛功能多。GPS的應用前景十分光明，除用于各種交通工具和武器的導航定位和制導外，還可用于航天器定位、全球授時、地形測繪、國界測定、海島與礁石聯測、山體測高、測量板塊和地殼運動、交通管制和工程建設等。
特別是近幾年發展起來的 GPS RTK技術，是基于載波相位觀測值的實時動態定位技術。GPS RTK系統通常由3部分組成，即 GPS信號接收部分 （GPS接收機及天線）、實時數據傳輸部分 （數據鏈， 俗稱電臺 ）和實時數據處理部分（ GPS控制器及其隨機實時數據處理軟件 ）。GPS RTK以實時定位、厘米級定位精度、作業時間短和效率高等優點逐步在資源調查、城市規劃和地質勘探等方面得到廣泛應用[1]。
2 RS、GIS、GPS技術在土地規劃中的應用
2.1 RS在土地規劃中的應用
遙感影像是土地規劃與利用的主要數據來源。傳統的地面調查
需要耗費大量的人力、物力和財力，特別是在南方山區等條件困難的地區，進行野外實地調查更是難度大、體力勞動強度大、成圖周期
長。而利用RS進行土地資源調查，可大大減輕勞動強度，節省調查
費用。
近幾年對地觀測技術的迅速發展，我們可以獲得多時相、多平臺、多分辨率的遙感數據，這就為準確研究小范圍內土地利用特征、空間結構變化提供了便利。遙感影像與該區采樣的數據信息結合能更全面更準確地表達地物的屬性特征，這就為規劃利用中對之進行判別和分類提供了便利。此外，遙感衛星的傳感器不同，產生的遙感影像也不同。遙感影像有全色衛星遙感影像、多光譜遙感影像、多波段的衛星遙感影像、多時相的衛星遙感影像、高分辨率衛星遙感影像等，我們可以根據需要選取較合適的影像或者根據需要對影像進行不同效果的增強，如對同一地區多時段的遙感影像的疊加融合，可以產生一個在原有的地物信息不變的情況下獲取包含更多有用信息的衛星影像。
2.2 GIS在土地規劃中的應用
土地規劃和利用實質上是按照相關法律的規定對土地資源進行合理開發、利用及保護。所以，規劃本身的科學性以及現勢性對土地管理工作開展的成效有著直接影響，同時還會在一定程度上影響社會經濟的發展速度和布局情況。現如今，隨著社會經濟的迅猛發展，以往傳統的規劃方式越來越無法滿足土地規劃和利用的現勢性要求，并且也無法充分體現出土地利用的總體規劃對管理工作的指導作用。由于土地利用規劃涉及較多的圖形、數據處理、統計和空間分析等問題，因此，必須采用 GIS 技術并配以其它一些現代化技術，建立起相應的規劃管理信息系統，只有這樣才能使土地利用規劃管理工作真正實現科學化、標準和規范化。
2.3 GPS在土地規劃中的應用
土地規劃中最重要的基礎工作莫過于土地勘測定界，在土地勘測定界中，無論是外業前端數據采集，還是內業圖形數據處理，均可廣泛采用以GPS為基礎的測繪技術。在土地勘測定界的外業工作中，可使用GPS RTK技術進行定位，將基準站的已知數據和觀測數據發送給流動站，流動站接收基準站數據，并采集GPS觀測數據，形成差分觀測值，通過相對定位原理實時計算出流動站的三維坐標及其精度。該測量方式可以提高土地勘測定界精度，并且無需通視，觀測時間短，操作簡便[ 4]。在土地勘測定界的內業工作中，采用 GIS與數據庫技術相結合的方式對土地勘測定界測量和土地征收數據進行管理具有可行性和優越性，能保證從外業到內業數據處理的一致性，能實現內業數據處理的自動化，保證數據統計的準確性以及方便數據的查詢[ 5]。
3 結語
土地規劃是社會經濟發展動態與規劃相對靜態矛盾不可避免的產物，在其信息化的過程中應盡快建立起統一的管理辦法和技術規程，確保其作為土地信息化建設的一部分健康發展。RS、GIS、GPS等測繪技術對土地利用總體規劃形成強有力的技術支撐，更好地發揮土地利用總體規劃的宏觀調控作用，為社會經濟的可持續發展提供幫助。
參考文獻
[1] 丁莉東. 測繪新技術在土地規劃與管理中的應用[J].安徽農業大學，2010，38（ 24）：13432- 13433，13436.
[2] 藍運超，肖映輝，陳燕中. 城市規劃管理現代化 [M]. 武漢：武漢測繪科技大學出版社，1999.
[3] 王成芳. GIS和RS技術在城市規劃設計中的應用探討[ J].測繪科學，2008，33（ 5）：218- 219.
關鍵詞：地籍測量 GPS技術 應用
中圖分類號： C35 文獻標識碼： A
一、前言
地籍測量為地基管理的前提以及土地管理的技術基礎，國家要想搞好國家建設，必須做好的工作之一便是地籍測量。隨著時代的變遷，社會的發展，很多土地問題紛紛出現，所以，地籍測量已經成為一種經常性事務。和普通測量相比，地籍測量并非僅僅注重技術，將地形現狀呈現出來，而是綜合技術和法學的應用，重點是確定界址，因此，地籍測量人員需要掌握測繪技能，還需要熟悉相關法律章程。GPS技術的發展，給地籍測量工作帶來了革命性影響。該技術速度快、精度準、布點靈活、節省開支，為建立地籍平面控制網的最好方法。GPS技術既能夠用于靜態定位，還能夠用在動態定位。下文將對其在現代地籍測量中的應用進行相關研究。
二、地籍測量以及GPS技術原理簡介
2.1 地籍測量
地籍測量實際上就是測繪的一種，通過地籍測量所測繪的圖件即為地籍圖。按照內容標準進行劃分，地籍圖有地籍要素以及地形要素兩種。地籍測量有地籍控制測量和地籍碎部測量兩種。
地籍控制測量即為測設地籍基本控制點以及地籍圖根控制點，是為開展初始土地登記、建立基礎地籍資料、以及日常地籍的動態管理而布設的平面測量控制。采取GPS技術建立地籍測量控制網，點間無需都通視，任何點只需兩個方向通視即可，有些只需一個方向通視即可。點間距離無需考慮圖形結構，可長可短。
作為地籍測量的重要構成，地籍碎部測量主要是為了真實準確地測定每宗土地的權屬界址點、線、等地籍要素。地籍調查規程有具體要求，地籍平面控制測量基礎上的地籍碎部測量，城鎮街坊界址點和街坊內明顯界址點間距可以存在10厘米的誤差，城鎮街坊內部隱蔽界址點和村莊內部界址點之間可以存在15厘米的誤差。
2.2 GPS技術原理
該技術的定位原理，就是利用空間分布的衛星和衛星與地面點間距離，交會形成地面點的位置。所以，如果假定衛星的位置已經清楚，并且可以準確測定地面點A到衛星間的距離，A點則必定在以衛星為中心、以所測得距離為半徑的圓球上。如果能夠同時測定點A到另外兩顆衛星的距離，那么該點必定在三圓球相交的兩點上。
三、GPS技術在現代地籍測量中的應用
3.1 采取GPS技術建立地籍首級控制網
GPS控制網網形設計原則：其一，通常情況下，GPS網使用獨立觀測邊形成閉合圖形，以提高網的穩定可靠度。其二，GPS網相鄰點間基線向量精度要均勻分布。其三，GPS網店需要和緣由地面控制點相結合。其四，GPS網點需要和水準點相重合。其五，GPS網點通常需要布設于視野開闊以及交通便利之地，以方便GPS的測量，提高其精準度。其六，GPS網點附近布設方位點，通視必須良好，以便于聯測或者擴展。其七，GPS網需要和非同步獨立觀測邊形成很多閉合環或者附和線路。
擬定觀測方案：GPS定位精度受著觀測衛星的幾何分布影響，因此，擬定觀測方案過程中，需要編制好GPS衛星可見圖，以確定最佳觀測時段，之后其進程方案和網的規模大小，精度情況，作業接收機數量以及后勤保障條件等都有這密切關系，需要根據最優化原則來進行科學擬定觀測方案。
3.2 GPS-RTK建立地籍圖根控制網
地籍圖根控制網的建立，傳統方法使用導線法，需要耗費較長的時間，點間需要通視，并且精度分布缺乏均勻性，一旦觀測完畢回到處理環節，如有精度不符情況，則需要進行重新測量。采用PTK技術作地籍圖根控制測量，則不受外在環境的約束，比如天氣、地形等，整個操作過程較為簡單，靈活性強，所耗費的時間較少，精度高，誤差小且均勻分布。
3.3 PTK的碎部測量
上文已經提及作為地籍測量的重要構成，地籍碎部測量主要是為了真實準確地測定每宗土地的權屬界址點、線、等地籍要素。從允許的誤差來看，采取GPS-PTK技術能夠滿足其精度要求。有些影響著GPS衛星信號接收的遮蔽地帶，可以使用測量工具比如全站儀，通過解析交會法、圖解交會法、極坐標法等測量方法，以加快地籍碎部測量的測量速度。
不過，PTK測量技術也具有一定的局限性。該測量技術在地籍碎部測量中，無論農村還是城市，都只是適用于空曠地帶，流動站的工作效率為全站儀工作效率的1.5倍，但是卻不能采集到隱蔽點的界址點RTK。由此，對于高樓林立形成的隱蔽點RTK采集需要尋求另外的方法來解決。雖然具有一定的局限性，PTK技術在地籍測量中的實踐應用效果良好，并且隨著測量技術的不斷完善更新，該技術所發揮的作用越來越明顯，只是還有許多值得改進完善的地方。
四、小結
地籍為政府進行決策以及規劃的重要依據和參考資料，建立完善的現代地籍資料甚至影響著經濟的發展。而現代地籍資料的手段即為現代地籍測量，可見，GPS技術在現代地籍測量中的意義重大。正是GPS技術的出現和廣泛使用，傳統的測量方法得以改變，地籍測量的精準度得以提高，工作效率得以提高。GPS 由于定位精度高、誤差分布均勻不累計、可以全天候進行定位、使用方便快捷、不受時間和通視條件的限制等特點，在現代地籍測量的基礎控制測量、圖根控制測量以及地籍圖碎部測量中被廣泛使用。本文受到篇幅影響，無法對GPS在現代地籍測量的應用進行具體細致性研究，也沒有結合實例進行證實，這也正是筆者在后續研究中所要突破的。我國經濟的快速發展，北斗定位衛星組網也已經投入使用，中國定會發展定位衛星接收機以及定位技術，北斗定為衛星將會為我國的地籍測量中發揮重要作用。而現在所使用的GPS為美國的全球定位系統，并且和其他衛星系統的組件還尚未完成。可見，中國的北斗導航系統將在和其他導航定位系統的組建中發揮更為重要的作用，會使得GPS技術更為完善，以為地籍測量服務。
參考文獻
[1]劉祥. GPS技術在現代地籍測量中應用研究[D].吉林大學，2012.
[關鍵詞]地籍測繪；GPS；新技術；應用
中圖分類號：P228.4；P271 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）09-0376-01
引言
每個行業的發展都離不開技術，而當今社會正處在一個新技術不斷蓬勃發展的轉變時期，這從根源上對各個行業的發展都起到了極大的助力作用。在實際操作中，對這些技術的靈活使用，就能夠大大提高地籍測繪的準確性并且提高地籍測繪的效率。
一 GPS新技術定位原理
（一）常規GPS定位原理
GPS技術的基本原理是利用衛星在測量位置和衛星之間信號的折返時間來進一步定位出衛星到測量位置之間的實際距離，然后針對多個衛星對測量位置距離位置的反饋，使得測量位置的得多維的進一步的確認。
（二）RTK技術和精密單點定位技術原理
目前可以使GPS技術進一步進行提高的技術手段主要有兩種，一個是RTK技術，二是精密單點定位技術，這兩種技術原理能夠使原始的GPS技術原理得到一個大幅度的提升，這兩種定位技術的不斷發展以及應用范圍的不斷擴大，都能夠使GPS技術得到大幅度提升，從而有效地保證地籍測繪的精度和準度。
靜態，快速靜態，動態測量等常規的GPS測量方法，都必須在測量后對數據結算才能使精度上升到厘米級的精度水平，從專業角度來說，網絡RTK又名虛擬參考站技術，是對載波相位進行實時觀測從而對觀測位置進行精準定位的技術，然后對GPS參考站進行實時監控，從而準確地提供指定坐標系的三維定位結果。
GPS RTK的技術進步之處在于可以使地籍測量工作流動站通過數據鏈接收來自基準站的數據，并在系統內組成差分觀測值進行實時處理，同時給出厘米級定位結果，歷時不足一秒鐘。通過這一技術的不斷發展，能夠使得地籍測量的各項測量都能得到巨大的突破，為各種控制測量和變量的控制都得到了極大的保障，極大地提高了外業作業時間和內業的工作效率。
二 GPS新技術在地籍測繪中的應用
在地籍測量中應用GPS衛星定位技術，為了對常規地籍控制測繪中控制點點位選擇的不利條件的排除，將其變成GPS網狀結構，這樣能夠最大程度地避免對GPS精度定位精度的影響。在地籍測繪過程中使用GPS新技術，可以將流程大大簡化，不需要進行點對點的相互通視，僅僅需要控制單點的選取，從而確定GPS點位的選取要求。不需要要求在進行等邊三角形測量時進行對角線測量，極大地簡化了流程，能夠有效地提高測繪的準確性還能夠節約測繪的時間，給我一個支點我能翹起地球，我們的新技術就是撬起地球的那個支點，我們測繪結果的精準和快速就是我們翹起的地球，通過這個技術的應用，我們能夠在現有情況條件下最大程度上保證地籍測繪控制的精準度，這也就是技術革新所帶來的明顯變化。
（一） 控制GPS地籍網點的精度和密度
在地籍測量中最重要的是整個測量區的數據進行有效地控制和測量，這一環節是進行地籍圖件測繪并且進行專業數據采集，同時對數據進行處理。如何對地籍測繪的精度和密度進行控制，怎樣才能有效地達到精度和密度控制的目標，這就必須要求我們對地籍控制網點進行有效而又精密的控制，這種地籍控制網點的精度和密度的本質其實是為了精準定位界址點而服務的，界址點的定義則是測量土地權屬范圍的特征點。
基本控制測量和地籍控制測量是地籍測繪的兩個重要組成部分，這兩部分的評判標準不一，基本控制測量有四個等級，而基于基本控制測量的地籍控制測量則分為兩個等級。這兩種控制測量的方法均可以應用相應等級的三角網、側邊網、導線網和GPS網對GPS地籍測繪來進行控制。
（二） 建立GPS地籍控制網
1. 地籍控制網的布置原則
地籍控制網的布置原則主要有以下幾個方面：首先，地籍平面的控制網主要可以布設為三種等級的三角、三邊、網邊、角網以及兩種等級的GPS網；然后，對地籍測量規模先進行一個初步的估量，然后根據這個初步估計再將各個等級的地籍平面控制網點作為首級控制對象；最后，在利用GPS技術對地籍測繪進行控制的時候，同時也可以利用近似等邊三角形代替常規的三角形來對地籍進行控制。
2. 地籍控制網的基準設計原則
網的位置基準、方向基準、尺度基準同時組成了GPS基準設計，通過這三個部分共同組成了對GPS網的基準確定，而GPS網的確定基準是利用網的整體平差數據進行計算而得出的最終結果。GPS網的位置基準問題是GPS基準設計的重中之重。
若要確定GPS網的位置基準，必須先確定GPS網的基準點。這個基準點的確定通常有兩種方法，一種是選擇該GPS網中的任意一點然后對該點進行固定，還有一種方法是利用穩擬平差或違逆平差的方法，雖然不選取固定的基準點但是仍然可以對GPS網的位置進行基準確定。通過這兩種方法對GPS網進行平差確定，使得平差前后GPS網的方向和尺度精度等都沒有大的疏漏，但是網的點位精度卻沒有辦法得到保證。但是如果在GPS網中選擇若干點進行GPS位置基準點的控制，則會對確定網的位置產生一個較大的影響，這種方法能夠極大影響所取觀測值的精度，同時也與所取值得約束條件有著非常大的關系。
3. GPS選點與觀測方案的擬定原則
當利用GPS新技術對地籍控制進行測量時，不要求點與點之間必須相互通視，同時對網的圖形結構也可以靈活選用，相比較GPS常規技術的選點工作，GPS新技術的選點工作更為靈活也更為簡便，也更加具有可執行性，同時，出于對GPS定位重要性的考慮，因此在進行GPS選點之前應該對所測繪地區的環境和地理位置進行充分的了解和數據的處理，同時便于確定適宜的觀測站位置。
同時所選點應該對空通視，同時必須遠離天線，電視塔，雷達等有信號發射的地方，此外，基準點位置的選取也不能選取在斜坡上，這也是一個不利于觀測的條件。在進行GPS地籍測繪控制建立地籍控制網布置的時候，無需滿足所有點均通視的原則，只需要每個點可以達到與另一點通視的條件即可以滿足測量條件。
結語
綜上所述，每個行業想要進一步發展都離不開技術的革新，而當今社會正處在一個新技術不斷蓬勃發展的轉變時期，這從根源上對各個行業的發展都起到了極大的助力作用。隨著GPS衛星定位新技術在地籍測繪中應用的不斷加深，尤其是RTK實時動態測量技術在地籍測繪中的應用，這是地籍測量領域的一個技術革新的轉折時期，它的技術優越性在于RTK新技術可以在點與點之間不通視的情況下，遠距離得實現三維坐標位置的數據傳輸，憑借其技術優越性在實際地籍測繪使用中占有及其重要的地位，同時也使得地籍測繪能夠在更多更復雜的情況下順利開展。
參考文獻
[1] 彭萍.測繪技術在地籍測繪中的應用分析[J].低碳世界，2014，13：133-134.
GPS系統是利用衛星進行測時、測距的系統。GPS的定位方式分為絕對定位和相對定位。GPS相對定位用于大地測量。目的是要測量被測量點相對于某一已知點的位置。不是直接測量被測點在WGS-84地心坐標系的絕對位置。而對于運動的目標瞬間位置和運動速度的測量是采用GPS絕對定位方式。無論那一種方式，都是由GPS同時觀測4顆以上的衛星，根據每顆衛星的位置和每顆衛星與被測點的偽距數值，建立偽距定位方程組，通過對方程組求解和進行誤差校正運算，得到被測點在WGS-84地心坐標系的坐標，然后轉換成‘新1954年北京坐標系’的坐標。
對于建立GPS移動目標跟蹤系統的關鍵技術是將GPS的廣播電文通過通信平臺發送出去。實現手段有兩種：一是申請專用的頻率，建立專用的通信平臺；二是利用現有的共用移動通信網絡建立通信平臺。對于前者，由于頻率資源的限制，申請頻率將很難，即使申請到了專用的頻率，但建系統的費用將很大，用戶的使用費用將會很高。由此造成普遍使用的困難。因此，相比之下，后一種手段更為可行。隨著GPS組網技術成本的下降、使用成本的下降，以及GPS本身價格的下降，GPS技術在發達國家相當普及，早已進入了民用，但是在中國卻一直沒有普及，原因之一就是通信平臺問題。現在全球移動通信系統（GSM）在我國東部、中部地區，尤其是在城市已經相當普及，因此利用GSM系統作為組成城市的公共汽車調度系統，出租車的調度系統，貴重物品運輸車的跟蹤系統，機動車防盜系統等通信平臺，應該是非常容易的事情。
1．技術手段
以GSM系統為通信平臺傳送GPS的廣播電文有兩個途徑：一是數據通道，二是語音通道。如果使用GSM數據通道傳送GPS的廣播電文，移動終端要由終端適配器、 滿足CCITTV24協議和V.21至 V.32協議的調制解調器組成。傳輸速率最高可達到9600bit/s 。移動終端的結構比較復雜，成本高，適用于實時性強、信息量大的傳輸。
用GSM的語音通道傳送GPS的廣播電文的方法是將GPS的廣播電文轉換成音頻信號，再由GSM系統將音頻信號進行語音編碼將其變換成13kbit/s的數字化語音信號，數字信號經過高頻調制、功率放大等處理，以電磁波的形式發射到自由空間，經過有關的網絡，最后由接收端的天線檢測到這個信號，進行語音解碼，還原成GPS的廣播電文。這種方法傳輸速度慢，適用于要求數據傳輸量較少的用戶。移動終端可以由現成的GSM手機和數字/音頻轉換卡組成，結構簡單，成本低。
2．移動目標跟蹤系統組成
本篇文章介紹的系統由GSM移動端機和顯示座機組成，移動端機能將GPS的定位信息轉換成話音信號和2FSK信號，通過GSM網送到網絡另一端的移動用戶的手機、固定用戶的聽筒或者顯示座機中。顯示座機將2FSK信號轉換成HEX碼或ASCII碼再經過RS232口接入電子地圖平臺，直觀地顯示出被查詢設備所處的位置。而對于移動用戶和固定用戶可以通過語音的播報，直接獲得移動目標所處的位置（經度、緯度、橢球、高度）和經度方向、緯度、橢球高度方向移動的速度。
(1)GPS移動端機 GPS移動端機的硬件結構如圖1所示。其中，GPS25-LP是GRAMIN公司生產的同時跟蹤12顆衛星的GPS接收機，從TX1口輸出的廣播電文為ASCII碼NMEA-0183格式或者從TX2口輸出二進制的位置數據、偽距和載波相位數據、星歷數據。二進制的位置數據格式如附表。
ISD4002-120是數碼語音合成芯片，工作于SPI同步串行協議。PIC16C65的8位單片機，有4×8BIT的程序存儲區、同步和異步串行通信口、通用的輸入輸出口、8位和16位的定時器和計數器，并有內置式的看門狗，以及多種中斷，同時有很強的抗干擾能力。GPS25-LP與單片機之間的數據交換通過RS232串行通信口。MT8870是DTMF解碼器，CMX624是能夠檢測呼叫的2FSK信號的編碼/解碼器。CMX624與單片機之間的數據交換是采用同步串行通信方式進行。移動端機提供兩種方式傳送GPS數據。一種是將GPS的數據通過單片機編譯成語音合成芯片中對應的語音信號的地址，通過地址的控制將GPS的數據轉換成語音，再通過GSM網用語音方式向用戶播報。另一種將GPS的定位數據、歷書數據等以ASCII碼或HEX碼的型式經過RS232口送到PIC16C65，由單片機送到CMX624編碼成2FSK信號，以數據的形式通過GSM網傳送到端機或用戶。2FSK信號的頻率范圍從300～3000Hz，在音頻范圍內。目前GSM網采用的在語音編碼方案是13kbit/s RPE-LTP碼。L2000將音頻信號按8kHz取樣，按照每20ms劃分為一個語音幀，每一幀有160個樣值點，延時參數和采樣相位值在語音幀中每5ms傳一次，每幀為260bit的數據塊。因此完整傳送一個語音幀包括延時參數和采樣相位值至少要25ms。接收端收到語音編碼的數據塊，經過LPT（長期預測）濾波器和LPC（線性預測）濾波器重組，再經過一個特定的去加重網絡加以復原，恢復成語音信號。對于DTMF信號的命令碼，每個碼長要大于50ms。要使以2FSK方式調制信號在GSM網語音信道無失真傳輸，且傳輸誤碼率限制在萬分之一以下，碼率應小于600bps 。移動端機自動摘機、掛機的控制電平是單片機通過L2000的免提接口提供。端機工作在主叫狀態下的流程圖如圖2所示，圖3為座機工作在被叫狀態下的程序流程圖。
關鍵詞：工程測繪；GPS測量技術
中圖分類號： E271 文獻標識碼： A
引言
隨著經濟的快速發展和科技的不斷進步，越來越多的先進技術應用在工程測繪中，GPS技術是現代科學技術中，發展起來的一種先進的衛星系統定位技術，GPS全球衛星定位系統作為最新形式的測量系統，已經廣泛使用于地形測量、航空攝影測量、工程測量以及大地測量等多個方面的測量工作。GPS全球定位系統（Global Positioning System）在近兩年的公路鐵路工程、水利水電工程的實際測量工作當中得到了非常廣泛的應用，這主要是GPS技術具有自動化程度高、速度高、精度高、全天候和不受地形條件約束等優點。
一、GPS測量技術的概述
1、GPS系統的組成
GPS系統主要由GPS衛星星座、地面監控系統、GPS信號接收機等三大部分組成，其中GPS衛星星座是由3顆軌備衛星、21顆工作衛星共同組成的，這24顆衛星按照每組4顆衛星平均分配在6條相互成60°的軌道平面上運行，其運行周期為24h，因此無論在地球那個方位，都能在任何時間觀測到最少有4顆屬于GPS系統的衛星，GPS空間星座的主要作用是觀測目標，并將觀測信息轉換成載波信號，傳輸到地面監控系統中，實現目標定位。地面監控系統主要由主控制站、監測站、地面天線幾部分組成，主要負責收集空間衛星傳輸回來的信息，然后利用這些數據計算出衛星星歷等數據。GPS信號接收機也就是用戶端，它能搜索、捕捉衛星，然后衛星傳輸的數據進行處理，計算出GPS信號接收機所在位置的經緯度及高度。
2、GPS測繪技術的特點
2.1 定位精度高。隨著科技的不斷進步，GPS測量精度也在不斷的提高，GPS測繪技術的測量精度十分高，在100km以外、500km以內，其測量精度能達到106-107，對于500km的基線范圍，其測量精度能達到1-2×106。
2.2 觀測時間短。GPS測繪技術的觀測時間很短，尤其是在近幾年，隨著GPS技術的快速發展，其觀測時間也越來越短，傳統的靜態定位方法，受衛星數目及精度的影響，需要花很長時間進行觀測，但新興的GPS技術只需要在幾分鐘，甚至是幾秒鐘就能完成觀測。
2.3 觀測站之間不需要通視。在進行工程觀測時，對通視有很高的要求，同時對測量網絡的幾何結構也有很高的要求，由于兩者間存在很大的矛盾，對工程測繪造成很大的影響。GPS技術能有效地解決這個問題，它不需要各觀測站之間通視，能靈活的選用觀測點，極大的提高了觀測效率。
2.4 提供三維坐標。在傳統的工程測繪中，需要通過觀測、計算得出高程及平面坐標，采用GPS測繪技術能同時獲得高程以及平面坐標，直接提供三維坐標。
3、GPS測量技術的優勢
分析GPS測量技術的優勢，如：（1）測繪效率高，能夠在最短的時間內，獲取工程測繪的信息，效率遠高于傳統測繪，高效的測繪促使GPS測量技術應用在多個領域，滿足測繪需求；（2）定位準確，通過靜態定位的方法，保障每個定位點的準確度，排除定位點的誤差影響，促使GPS測量技術在不同的工程測繪中，均可發揮定位準確的優勢；（3）自動化能力高，GPS測量技術中基本不需要人為參與，實現高水平的自動化，為智能化發展提供基礎條件。
4、GPS工程測量原理
在工程中，GPS測繪技術有兩種方法測量出被測對象的信息，一種是測量偽距離，另一種利用載波相位進行測量。測量偽距離是根據接收機接收到的GPS衛星發出的測距碼及電文內容，根據信號發射到用戶接收信息的時間，計算出衛星與接收機天線之間的距離，由于用戶接收機的時鐘難以與GPS衛星時鐘保持同步，計算出來的數據有一定的誤差，因此，稱為偽距離。用載波相位進行測量是測定GPS衛星載波信號在傳播路徑上的相位變化，從而計算出信號傳播距離[1]。
二、GPS技術在工程測量中的應用流程
GPS測量技術在工程測繪流程方面的要求較高，需要縝密的流程，才能確保GPS的精準度。分析GPS測量技術的應用流程，如下：
1、定位測量點
選擇測量點時必須遵循便捷、安全的原則，便于布設GPS設備，盡量定位在視野開闊的作業環境內，避免影響GPS設備信號的傳輸與接收，排除外界電磁的影響，確定GPS的測量點后，需要記錄到測繪圖紙內，為后期測繪提供圖紙依據。
2、構建測量標志
GPS技術中的測量標志，主要是起到指示、提示的作用，待測量點定位完成后，需要安置測量標志，用于指導GPS測量的整個過程。由于工程測繪環境的影響，測量標志的構建并沒有統一的方法，基本按照測量人員的經驗設置，比較常見的方法時埋入標石，既可以發揮標識作用，又可以穩定標志。
3、測量觀測
測量觀測是GPS技術中的重要環節，GPS測量屬于室外作業，促使GPS需要嚴格遵循室外觀測的要求。例如：某地籍項目測繪中，在GPS室外觀測中增加衛星導航，兩者需在協調狀態下才能實現高質量的測繪服務，該項目人員設置到GPS技術后，利用衛星收集測量信息，通過導航系統觀測GPS接收的衛星信號，充分利用開機觀測的方法，保障測量觀測的技術性[2]。
4、數據分析
GPS測量數據的分析，基本是由計算機完成，利用計算機中的外業檢測，確保數據分析的準確度，確保數據結果貼近工程實際，完善GPS測量中的數據庫。
三、GPS測量技術在工程測繪中的應用探究
近幾年，工程建設行業的快速發展，拓寬GPS測量技術的應用范圍，體現GPS的測繪優勢。結合GPS測量技術的基本特性，分析其在工程測繪中的應用，如下：
1、水下測繪
水下測繪一直是我國工程測繪中的難點，因為水下的情況復雜，而且受到水位影響，所以水下測繪的難度系數比較高，如果在水下工程中采用人工測繪，必須要排除流速、壓強等因素的干擾，無法保障測繪結果的準確度。我國水下工程的發展速度越來越快，對水下測繪的依賴性也逐漸提高，促使水下測繪成為水下工程的重要部分。GPS測量技術具有顯著的優點，可以在橫、縱兩個方向，實現精準測繪，GPS測量設備的體積非常小，不會對水下測繪區域產生影響，其在測量過程中，將收集到的水下資料迅速傳遞到地面的計算機系統內，通過軟件分析得出最終的數據結果，排除水下環境的干擾，降低水下測繪的難度。水下測繪在GPS測量技術的推動下，取得良好的測量結果，如超生測量等，優化水下測繪的環境[2]。
2、形變測量
形變是工程測繪中的主體項目，大部分工程內都存有形變影響，尤其是受到地質、人為等因素的影響，更是增加形變控制的難度。針對形變控制，需通過GPS提供測量信息，便于提出科學的控制途徑。例如：某礦業現場的地基出現形變，表現出嚴重的沉降危害，該礦業人員通過GPS測量技術，及時分析引發地基變形的原因，同時測量地基沉降的基礎參數，有效控制形變發生，降低地基形變對整個礦業現場的危害，GPS測量技術在該礦業中發揮定位與監測的作用，利用三維定位的方式，監測地基形變中的細微變化，控制在安全范圍內，避免出現大規模的形變或沉降，保障該礦業現場的安全運營，而且提高了礦業現場抵御變形風險的能力。
3、城市測繪
城市建設是我國經濟發展的重點項目，多樣化的城市建筑投入施工，由此必須保障測繪達到規范的標準。GPS測量技術在城市測繪中的使用頻率最高，其與GIS、RS組合，高效完成城市測繪的定位、遙感等，提高城市測繪數據的準確度。例如：某城市測繪時，涉及到大面積的控制網，總共包括三級導線測繪，需要GPS的準確測繪，該城市測繪過程中，受到基礎建筑的影響，導致不同層次的導線測繪均遭受不同程度的破壞，增加GPS測量技術的壓力，此時該城市選擇GPS靜態測繪，同時利用GPS中的RTK技術，排除城市兩個測繪基點的通視，完成直接性的測量連接，不會破壞該城市原本設定好的測繪基點，還可以高效率的完成城市測繪，方便建筑施工和城市規劃[3]。
4、網點控制
網點控制主要體現在大地測量中，傳統的測量技術耗時、耗力，影響網點的控制。我國在工程建設中，重新規劃了控制網點，為保障網點控制的精準度，需要利用GPS測量技術，完成長距離的準確測繪。GPS測量技術在網點控制中，能夠適應大規模的大地測量，在保障效率的基礎上，快速完成網點測繪。GPS測量技術在網點控制中的應用，還要避免對城市控制產生影響，以免干擾整體測繪的精度，造成數據誤差。
結束語
綜上所述，GPS測量技術朝向自動化的方向發展，在很大程度上降低了人工作業的強度，優化工程測繪的整個過程，促使其更加適應現代工程行業在測繪方面的需要。GPS測量技術在工程測繪中得到廣泛應用，一方面提高數據測繪自動化的能力，另一方面GPS成為工程測繪的基礎技術，融合其他測量技術，共同推進工程測繪的發展，提供優質的測繪服務。
參考文獻：
[1]杜芳華.GPS測量技術在工程測繪中的應用及特點[J].低碳世界，2013（12）：113-114.
[關鍵詞]GPS技術 地形測繪 應用
[中圖分類號] P228.4 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X（2014）-1-137-2
隨著我國城市化進程的不斷加快，城市規劃和各類工程建設不斷增多，對地形測繪數據的質量和精度要求也越來越高，這也推動了GPS技術在地形測繪中的應用。現目前GPS測繪技術主要有快速動態測量技術、快速靜態測量技術以及常規靜態測量技術，并在地形測繪中都得到了廣泛應用，已成為主要的地形測繪方式。
1GPS技術概述
GPS系統即全球定位系統，是上世紀70年代美國研制的衛星定位導航系統，利用導航衛星來進行測時以及測距，具有全球性、全天候、連續性和實時性導航定位和定時功能，其保密性和抗干擾能力也相對較高，能夠為不同用戶提供精確的速度、時間以及三維坐標。隨著GPS技術的不斷發展，GPS技術被廣泛應用于各個領域中，尤其是工程測量領域。GPS系統由空間部分的衛星星座、地面控制部分的地面監控系統以及用戶設備部分的GPS信號接收機組成。GPS技術有著低成本、高精度以及高效率的優點，被廣泛應用在現目前各種測繪中。GPS技術的原理是將高速運行的衛星瞬時位置最作為起算數據，使用空間距離交會方法來確定測繪點的準確位置，由于衛星位置已經相當準確，因此，GPS觀測中獲得的接收機至衛星間的距離也相對準確，便能夠準確推算出用戶GPS接收設備所在區域的相關參數，如時間、經緯度、海拔高度以及運動速度等相關參數。
2GPS技術優點
隨著科技的不斷發展，GPS技術由于其獨特的技術優點被廣泛應用于工程測量領域之中，GPS技術優點具體體現在以下幾方面：
2.1定位精度高
通過大量的工程實踐應用和試驗證明，GPS技術所采用的載波相位觀測量來進行靜態相對定位，其定位精度非常高。運用GPS技術進行測量時，在基準線小于50km時，精準度能夠達到1×10-6～2×10-6；在基準線小于100～500km時，精準度能夠達到10-6～10-7。隨著近年來GPS技術的不斷發展，在基準線在1000km以上時，GPS測量的精準度能夠達到或超過10-8。此外，GPS RTK能夠達到厘米級和分米級的定位精度，能夠有效滿足現目前大多數工程測量需求，其精度如表1所示。
2.2觀測時間短
采用GPS技術進行測量時，其觀測時間相對較短。對200km以內基線的觀測時間，采用GPS的靜態定位觀測單頻接收機需要1h左右，雙頻接收機僅需要15～20min。若測量時采用GPS RTK實時動態定位，流動站點的觀測時間僅需1～5min，便能完成準確觀測，每站觀測只需要幾秒鐘便能完成，大幅度提高觀測作業效率。
2.3觀測站間無需通視
現目前，一些測繪方法對通視要求條件相對較高，需要良好的通視，否則無法開展測繪工作，且測控網還需要有良好的圖形結構。然而采用GPS技術進行測繪時，由于測繪站與觀測站間的信號收發均為垂直收發，因此，觀測站間無需通視，也不需要建造觀測覘標，只需保證測繪點上方15°角的空間區域開闊便能開展測繪工作。采用GPS技術進行測繪時，不會受到圖形結構的限制，使得測繪點的選擇更加靈活，能夠根據實際測量需求來進行觀測點的選擇，減少測繪工作量，如無需進行傳統測量的過渡點等工作。值得一提的是，在實際的測繪過程中，GPS往往會和其他的測量方法聯合使用，這時需要保證至少一個方向具有良好通視條件。
3地形測繪中GPS技術應用
地形測繪是土地測繪的一項重要任務。在地形測繪時，采用GPS動態測繪技術，不受通視條件和圖形結構的限制，可以根據實際的測繪需要靈活選擇測繪點，沒有常規三角網布設時要求近似等邊及精度估算偏低時應加測對角線或增設起始邊等繁鎖要求，只需保證測繪使用的GPS動態儀器的精度與地形控制測量的精度相匹配，測量點便符合GPS測繪動態選點要求。隨著科技的不斷發展，GPS技術的測繪精度和測繪速度不斷提高，廣泛應用于現目前的地形測繪中。GPS測繪技術主要有快速動態測量技術、快速靜態測量技術以及常規靜態測量技術，并都得到了廣泛應用，已成為主要的地形測繪方式。對于邊長在5km以內的一、二級地形控網基線進行地形測繪時可以采用動態測量模式，對于邊長在10～15km的基線進行地形測繪時可以采用快速靜態測量模式。GPS技術在地形測繪中應用如下：
3.1GPS地形控制網點的精度和密度
全測區的控制測量是地形測繪的首要任務，同時也是參數采集以及地形圖件采集的基礎。GPS地形控制網點的密度和精度，其主要目的是為測量土地的界址點服務。GPS地形控制網點的密度可以按照測繪區域的范圍以及先后順序分成加密網點和基本網點。城鎮地區的界址點密度相對較大，為了確保GPS地形控制網點的點位精確，地形控制點密度應當增大，達到測定界址點的目的。相對其他常規網邊長，GPS各邊邊長變化幅度更大，長短邊的結合方式也更加靈活，因此應當分期布設各級網可視或一次性混合布設到密度需求量。
3.2位置基準點偏差對GPS測繪的影響
在采用GPS技術建立地形控制網時，GPS定位得到的三維坐標差是WGS-84坐標系的，GPS測繪數據與GPS在參考橢圓面上的位置基準有關。經度方向上的位置基準偏差能夠導致GPS網產生整體旋轉，對于精度要求較低的GPS網來說，位置偏差的影響可以忽略不計，對于高差要求較高的GPS網要求有精確的起算數據，因此，在測定高程時，為了避免誤差，可以采用常規的測量方法。
3.3GPS地形控制網的優化
在傳統的地形測繪中，兼顧成本、進度以及可靠性的地形測繪優化已取得一定成就。GPS測繪技術相比于傳統的地形測繪技術，有著隨機的模型以及復雜的函數，使得GPS地形測繪技術有著高精度、快速以及靈活的布網方式的特點，然而GPS測繪技術在地形控制網的設計方面仍然處在一些問題，需要不斷進行優化，才能不斷提高GPS測繪技術的精度和效益，保證地形測繪的效率和科學性。
4結束語
隨著科技不斷發展，推動了GPS技術的發展，使得GPS技術的精度和效率不斷提高，并廣泛應用于地形測繪中。GPS測繪技術主要有快速動態測量技術、快速靜態測量技術以及常規靜態測量技術，有著定位精度高、觀測時間短以及觀測站間無需通視的優點，在地形測繪中得到了廣泛應用，已成為主要的地形測繪方式，然而為了保證地形測繪的準確性和精度，仍然需要對GPS技術進行不斷優化。
參考文獻
[1]孟凡東.淺談GPS技術在地形測繪中的應用[J].科技資訊，2012，（25）：27-27.
【關鍵詞】GPS技術；國土測繪管理；應用
國土測繪管理的核心是地籍測量，而地籍測量是調查和測定土地及其附著物的界線、位置、面積、權屬和利用現狀等基本情況及其幾何形狀的測繪工作。地籍測量與城市測量有著密切的聯系，只不過城市測量偏重于土地的整體利用與城市規劃；而地籍測量則偏重于城鎮宗地單元的權屬和界址。因此，地籍測量同其他測量一樣，應用GPS技術，能夠有效保證各項測量結果的精準度，從而為國土測繪管理工作打下堅實的基礎。
1 應用GPS技術的地籍控制測量工作
隨著我國科技水平的快速提升，全球定位系統的研發、設計以及應用取得了長足進步，GPS技術為國土測繪管理、地籍測量、地籍控制測量等工作帶來了巨大的變化與影響。依據由我國土地局頒布的各項標準、規程等內容中的具體要求，布設地籍平面控制網的方式主要包括：一級、二級小三角網；二、三、四等三角網；一、二級GPS網；邊角網、三變網等。需要注意的是，根據國內不同城鎮的不同規模，可將等級不同的地籍平面控制網點作為首級控制。在實際的地籍控制測量工作中應用GPS技術，不僅有效避免了以往常規、傳統測量控制的點位選取方式所帶有的局限性，同時在一般情況下GPS網狀結構并不會對GPS網的精準度產生影響，各個點位之間并不需要做到互相通視。GPS技術，憑借其實時觀測功能、點位布設靈活、操作簡便、數據與信息的處理速度快、測量精準度較高等優勢，在我國的國土測繪管理與各城鎮的地籍控制測量工作中得到了廣泛的應用與推廣。值得注意的是，在實際進行地籍測量的控制時，倘若采用了GPS技術，在缺少傳統三角網的情況下，估算精度、近似等邊的結果偏低，此時應另行測定對角線、布置起始邊，盡可能保證等級控制的精度與GPS設備的精度相匹配，由此才能保證選取GPS點位的要求與選取控制點位相符，此時已布設GPS網的精準度能夠充分滿足我國地籍測量標準、規程中的各項要求。
2 GPS地籍網的密度、精度
在實際進行地籍測量的過程中，為保證采集各類信息、數據時準確性，以及各種測繪地籍圖件的精準度，控制測量的具體活動主要集中在全測區。此外，為充分滿足測量土地權屬范圍時的各項要求、數據需求，必須針對地籍控制網點的密度、精度采取有效控制。在具體的工作中，GPS地籍網可根據其目標測量區域的范圍或排列順序，將點位密度分別以加密、基本的布網形式分為兩類。由于我國多數城鎮GPS地籍網的界址點較為密集，從而需要在保證各點位具備一定精準度的前提下，最大限度的加大、擴張控制點密度，以便測量、選定目標區域的界址點。除此之外，還可在GPS地籍網下加密一級圖根導線，由此便可根據圖根點來直接測定目標地區的界址點。值得注意的是，GPS地籍網的各個邊長，相較于傳統地籍網各邊，不僅有著較大的變化幅度，同時長短邊的連接較為方便、靈活，不同等級的GPS地籍網，可根據不同的需要而選擇分期布設、一次性混合布設。
3 進一步改進、完善GPS地籍控制網
長期以來，對于以往傳統的經典三角測量的控制網，為進一步提高其準確性、可靠性、全面性以及降低成本費用，我國的有關部門、專家、學著經過長時間研究、反復的應用，已編制、提出了多種優化設計方案。相較于經典觀測，采用GPS技術的觀測網有著更為專業、復雜、龐大的隨機模型與函數，雖然多元化、可隨機調配的布網方式大幅提高了觀測工作的精準度與效率，但GPS地籍控制網的設計仍存在諸多問題有待改進、完善。針對GPS地籍控制網進行優化設計，能夠有效運用、充分發揮GPS衛星定位技術高效率、高精度的優勢，從而為地籍調查工作打下基礎。值得注意的是，在設計、建立GPS地籍控制網時，應綜合考慮各種能夠影響控制網精準度的因素。其中，地球自轉、相對論效應、磁場變化等自然因素造成的誤差，以及信號傳播過程中的誤差、數據信號接收系統與設備的誤差，不僅直接影響到了觀測數據的準確性，同時也將關系到控制網的精準度。
4 GPS地籍網的基準點
GPS地籍網的基準點主要包括三個方面，即方向、位置、尺度，而對于GPS地籍網基準點的確定，需要通過對網的整體平差計算來獲得具體數值、參數。在實際設計GPS地籍網的基準點時，主要是以計算、確定地籍網的位置基準為首要任務。在實際的工作中，位置基準的確定可在GPS地籍網中選取一個點位的坐標值，通過固定、適當放權或全不固定的方式，利用穩擬平差、自由網偽逆平差，計算、選取、確定GPS地籍網的位置基準。在進行GPS地籍網的平差時，運用此種最小約束法，對于該網尺度、定向并不產生影響，待計算處理完畢后，雖然GPS網的方向、尺度、相對精度基本保持一致，但該網點位的精準度與位置基準將有所不同。值得注意的是，倘若在GPS地籍網中選取了多個點位的坐標值，對其進行的固定、適當放權，雖然能夠確定GPS網的位置基準，但將影響到該網的尺度、方向，具體的影響程度主要取決于獲取、使用各項觀測數據的精準度，以及各項約束條件的多少。在設計、建立GPS地籍控制網的過程中，GPS定位系統所使用的各項數據、參數，主要是WGS-84坐標系中的三維坐標差。由此可見，在GPS參考橢球面的前提下，GPS的網形主要取決于位置基準。此外，在經度方向上，GPS地籍網倘若產生整體旋轉，其主要是受位置基準的偏差影響而造成的；而在一般情況下，高差相對較小、擁有一定范圍的GPS地籍網，其位置基準在經度、緯度方向上的偏差在一百米以內，而此種情況對于在橢球上投影的網形所產生的影響較小，對于高差相對較大的GPS地籍網則必須保證各項起算數據的精準度。
5 結束語：
綜上所述，我國地籍測量工作的數據更新頻率較大、界址點測量較多、目標范圍較廣，作為一種先進的測繪技術，在地籍測量中應用GPS技術，能夠有效縮減人工勞務成本、實時完成測量處理，具有操作簡便、定位精準度高等優點，大幅提高了地籍測量工作的效率、質量，從而為國土測繪管理工作打下了堅實的基礎。
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